5 Presentasjon av kasus
5.2 Middagskøyring er ei stor oppgåve
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O clima do Semiárido brasileiro é pouco diversificado, mesmo considerando a sua grande extensão territorial. Em consequência do comportamento das chuvas no Semiárido e da reduzida capacidade de retenção de água na maioria dos solos (JACOMINE, 1996), os rios apresentam regime temporário, com exceção do rio São Francisco, que se destaca em meio à grande área seca. O clima constitui a característica mais importante do Semiárido, principalmente devido à ocorrência das secas estacionais e periódicas (MENDES, 1997), que determinam o sucesso da atividade agrícola e pecuária e a sobrevivência das famílias.
A marcante variabilidade interanual da pluviometria, associada aos baixos valores totais anuais pluviométricos sobre a região Nordeste do Brasil, é um dos principais fatores para a ocorrência dos eventos de “secas”, caracterizadas por acentuada redução do total pluviométrico sazonal durante o período chuvoso. No litoral leste, as chuvas são superiores a 1.000 mm e, à medida que se vai adentrando no Semiárido, passando pela zona Agreste e se dirigindo para o Sertão, as precipitações diminuem e alcançam valores médios inferiores a 500 mm anuais.
Percebe-se que há algumas regiões centrais que apresentam valores mais elevados de precipitação, próximos a 1500 mm. Estas áreas são microclimas específicos, que ocorrem devido à presença de serras e montanhas, como na Chapada Diamantina – BA, parte oeste da Paraíba e centro-norte de Pernambuco.
Na distribuição mensal da precipitação para o Nordeste do Brasil, há uma predominância do período chuvoso no verão, entre os meses de dezembro e abril, em quase toda área semiárida. Nas regiões que compreendem o sul do Piauí, e o extremo-oeste de Pernambuco a estação chuvosa tem início nos meses de novembro e dezembro.
A climatologia das chuvas no Semiárido nordestino é muito estudada. No entanto, mesmo em anos nos quais os totais pluviométricos são próximos à média histórica, a distribuição temporal das chuvas durante a estação chuvosa pode afetar substancialmente os recursos hídricos, a agricultura e a pecuária. Por exemplo, quando a pluviometria diária é bem distribuída temporalmente, resulta em pouco escoamento superficial e, consequentemente, a quantidade de água precipitada não possibilita o enchimento dos reservatórios. No que se refere à agricultura e à pecuária, mesmo em anos em que o total de
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chuva é próximo à média, podem ocorrer períodos de estiagem prolongados, que se intercalam com episódios de chuvas mais intensas, ocasionando a “seca verde”.
As altas taxas de evaporação que ocorrem em superfícies livres de água representam uma perda significativa na disponibilidade hídrica de uma região. O conhecimento das perdas por evaporação é a base para se determinar o volume potencial de água disponível, cuja informação é de suma importância no planejamento de políticas de manejo dos recursos hídricos da região.
O déficit hídrico no Semiárido é visto, quase sempre, sob o seu aspecto quantitativo, sem analisar a qualidade da água disponível. Assim, isso conduz a “soluções” que priorizam a acumulação de água. Neste contexto, o gerenciamento dos recursos hídricos não deve ser realizado dissociando os aspectos quantitativos e qualitativos, para permitir uma visão ampla e conduzir a soluções apropriadas. O processo de salinização que ocorre em corpos d’água pode ter como origem razões geológicas milenares ou ações antrópicas recentes (Moura et al, 2007).
3 METODOLOGIA
Para elaboração dos FCs de escassez hídrica para as Unidades Hidrográficas Estaduais e Regiões Hidrográficas da Agência Nacional de Águas localizadas no Semiárido brasileiro utilizou-se a metodologia do AWARE (Boulay et al. 2017), base de dados nacional e modelo de demanda para o ecossistema (Figura 12).
A partir dos documentos elaborados pela Agência Nacional de Águas foi possível analisar qualitativamente a escassez encontrada em UHEs, principalmente utilizando a Conjuntura Nacional de Recursos Hídricos 2013, através de mapas e imagens disponibilizadas nesse documento.
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Figura 12 - Fluxograma para explicação de metodologia adotada
Fonte: Elaboração da autora (2018)
3.1 Área de estudo
Nesse trabalho adotou-se como área de estudo o Semiárido Brasileiro. Entre as doze RH brasileiras, quatro – Atlânticos Leste e Nordeste Oriental, Parnaíba e São Francisco - estão inseridas, em parte ou no todo, nos limites do semiárido, sendo no total 60 UHEs que tiveram seus valores regionalizados utilizando base de dados brasileira.
A regionalização dos fatores foi feita gradualmente, sendo as UHEs o maior nível de detalhamento, ou menor área geográfica, a ser trabalhado para elaboração dos fatores de caracterização. Após as UHEs, os fatores foram agregados para as RHs e por fim para o Semiárido com um todo (Figura 13). A partir da regionalização de RHs, os fatores foram divididos em FC Agrícola (FC Agri), FC Não-Agrícola (FC Não-Agri) e FC Padrão (FC Pad).
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Figura 13 - Níveis de regionalização adotados no trabalho
Fonte: Elaboração da autora (2018)
3.2 Cálculo das demandas agrícolas e não-agrícolas
Os dados de demandas agrícolas e não-agrícolas foram obtidos diretamente com a ANA. O nível de detalhamento desses dados é de microbacias. Para se chegar até a delimitação pretendida, a de UHEs, realizou-se a soma das demandas de cada microbacia inserida no limite da UHE (Figura 14). Somente a irrigação apresentou dados mensais, para as demais demandas repetiu-se a média anual de janeiro a dezembro.
Unidades
Hidrográficas
Estaduais
Regiões
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Figura 14 - Exemplo de demandas agrícolas e não-agrícolas espacializadas em microbacias dentro de uma UHE
83 3.3 Cálculo da disponibilidade hídrica
Os dados de disponibilidade hídrica foram obtidos a partir de arquivos georreferenciados da ANA e do NOS, disponibilizados diretamente pelos órgãos, e de dados das estações fluviométricas brasileiras, obtidos pelo banco de dados Hidroweb da ANA (Figura 15).
Figura 15 - Ordem hierárquica de definição de dados de disponibilidade hídrica e sigla utilizada para identificação
Fonte: Elaboração da autora (2018)
A primeira opção para determinar as disponibilidades hídricas das UHEs foi utilizando a base de dados nacionais da ANA, disponibilizada pela própria agência. A escolha dessa base de dados foi devido a esta ser a base de dados oficiais do país sobre recursos hídricos. Para essa base georreferenciada selecionou-se o trecho do exutório, ponto de um curso d'água onde se dá todo o escoamento superficial gerado no interior da bacia hidrográfica, que continha valor de vazão mensal e adotou-se essa como vazão da UHE.
Quando não foi possível utilizar a base mensal da ANA, utilizou-se a base de dados do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) que traz vazões mensais calculadas por estações fluviométricas. Escolheu-se essa base de dados pelo fato de que os dados já estão trabalhados, apresentando como resultado as vazões mensais para cada estação
Dados
de
di
spon
ibi
lidad
e
hí
dri
ca
Base de dados mensal da
ANA (ANA)
Base de dados do ONS
(ONS)
Estações Fluviométricas da
ANA (EF)
Base de dados anual ANA
(ANA anual)
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fluviométrica. A partir das coordenadas geográficas, identificou-se a qual UHE pertencia a estação e assim associaram-se as vazões mensais de disponibilidade hídrica à UHE.
Após as duas etapas anteriores, algumas UHEs ficaram sem valores de disponibilidade, assim, optou-se como processo final utilizar dados mensais das estações fluviométricas brasileiras. Para isso, selecionou-se a estação mais próxima ao exutórios da UHE que continha pelo menos 10 anos de dados fluviométricos. Algumas UHEs não possuíam nenhum dos dados anteriores, assim foi necessário utilizar a vazão anual disponível no arquivo shape da ANA.
Para utilizar a metodologia do AWARE é necessário ter vazões naturais, assim, para cada vazão definida somou-se o valor das demandas totais da UHE, definindo assim a vazão natural de cada Unidade.
3.4 Cálculo da demanda do ecossistema
Para determinar a demanda do ecossistema para o presente estudo, foi adotado um modelo hidrológico de vazão ecológica mensal, disponibilizado por Pastor et al. (2014), que quantifica a necessidade do ecossistema como uma fração da vazão total disponível do corpo hídrico.
O modelo é o mesmo utilizado como parâmetro para a determinação da demanda do ecossistema nos cálculos do AWARE, e adota uma faixa entre 30 a 60 por cento da disponibilidade total do rio, seguindo as variabilidades sazonais das vazões, da seguinte forma: 60% para períodos de baixa disponibilidade; 45% para períodos de vazão intermediária; e 30% aplicados para períodos de altas vazões (BOULAY et al., 2017).
Para fins de aplicabilidade no presente estudo, a autora disponibilizou, de forma solícita, os dados de environmental flow requirements (EFRs) do modelo desenvolvido em Pastor et al. (2014), na forma de um mapa raster para todo o globo terrestre. Um mapa raster é um mapa de imagens que contém a descrição de cada pixel que, no caso do modelo apresentado, representa a quantificação da necessidade do ecossistema, na forma de um percentual. Foram disponibilizadas 12 imagens no total, uma para cada mês do ano.
A manipulação das imagens raster (1) de demanda do ecossistema envolveu, primeiramente, a transformação do arquivo raster para polígonos. Esse processo foi
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executado com as ferramentas Raster to Point (2) e Thiessen Polygons (3) e, na sequência, foi feito o recorte para as UHEs (4) (Figura 16).
A etapa seguinte transformou essa informação para os limites das unidades hidrográficas desejados para o estudo. Para isso, utilizou-se a ferramenta Join Data based on spatial location com a opção de média para os atributos. Essa ferramenta possibilita calcular a média dos polígonos que caem dentro de cada UHE, de forma a obter um valor de EFR mensal para cada unidade hidrográfica.
Figura 16 - Construção dos valores de demanda do ecossistema
86 3.5 Estratégia para comparar bacias do WATERGAP e da ANA
A regionalização adotada pelo WaterGAP e pela ANA são distintas. Enquanto o WaterGAP traz a regionalização de grandes bacias formadas pela junção de células de 0.5° latitude x 0.5° longitude, a ANA adota as UHEs em que as bacias são regionalizadas a partir dos rios principais da região. Apesar de não apresentarem limites iguais, foi possível fazer a comparação entre os FCs originais do AWARE e FCs obtidos com os dados da ANA:
1. Bacia do WaterGAP e UHE ou RH se sobrepõem: Comparação simples entre fatores. Por exemplo a RH Parnaíba (Figura 17).
Figura 17 - Situação 1 de comparações entre bacias
Fonte: Elaboração da autora (2018)
2. Uma bacia do WaterGAP abrange várias UHEs: Foi recalculado o fator para aquele novo limite associando as UHEs, somando-se as disponibilidades e demandas para aquele novo limite da bacia. Por exemplo, a bacia do Rio Jaguaribe no WaterGAP é uma única grande bacia, já na ANA, para melhor gestão dos recursos hídricos, é dividida em cinco outras (Salgado, Banabuiú, Alto, Médio e Baixo Jaguaribe) que para efeitos de cálculo foram reunidas em uma só (Figura 18).
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Figura 18 - Situação 2 de comparações entre bacias
Fonte: Elaboração da autora (2018)
3. Uma UHE abrange mais de uma bacia do WaterGAP: Realizou-se a média aritmética dos fatores originais das bacias do WaterGAP cujos limites estavam associados a uma única UHE. Por exemplo a UHE Recôncavo Norte, localizada na RH Atlântico Leste é formada pela junção de quatro bacias do WaterGAP (Figura 19).
Figura 19 - Situação 3 de comparações entre bacias
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Após aplicada metodologia, 37 bacias apresentavam limites semelhantes (Mapa 5), a comparação entre os FCs das bacias cujos limites (Tabela 9) se assemelhavam foi feita de maneira pareada, verificou-se as diferenças e semelhanças entre FCs mensais, FC anual Agri, FC anual Não-Agri e FC anual PAD.
Tabela 9 - Correspondências entre bacias para comparação
WATERGAP AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS RH
54727 Acaraú Atlântico Nordeste Oriental
55746 Piranhas-Açu/ Piranhas/Jacu/15-3 Atlântico Nordeste Oriental
55364 Metropolitana Atlântico Nordeste Oriental
55944 Ceará-Mirim/ Potengi/16-3/16-4/16-5/Pirangi/ Rio Doce
Atlântico Nordeste Oriental
55365 Alto Jaguaribe/Médio Jaguaribe/Baixo Jaguaribe/Salgado/ Banabuiú
Atlântico Nordeste Oriental
56137 Trairi RN/ Trairi PB/ 16-6/ 16-7/ Catu/ Curimatau RN/ 16-8/ Guaju RN/ Curimatau PB
Atlântico Nordeste Oriental
55557 Apodi-Mossoró Atlântico Nordeste Oriental
56515 Paraiba PB/ Litoral Sul/GL6 Atlântico Nordeste Oriental
55747 15-4 Atlântico Nordeste Oriental
55749 16-1/16-2 Atlântico Nordeste Oriental
55748 Boqueirão/Punau/ Maxaranguape Atlântico Nordeste Oriental
56323 Guaju PB/ Litoral Norte PB Atlântico Nordeste Oriental
56704 Goiana/GL1 Atlântico Nordeste Oriental
56896 Capibaribe/ GL2/ Ipojuca/ Sirinhaém/ GL3 Atlântico Nordeste Oriental
57101 Una/ GL4/ GL5/ Jacuipe-Uma-Mundau-PE Atlântico Nordeste Oriental
57462 Paraiba AL/ CELMM Atlântico Nordeste Oriental
57290 Camaragibe/ Pratagi/ Mundau AL Atlântico Nordeste Oriental
57291 Litoral Norte AL Atlântico Nordeste Oriental
57622 GI 1/ Coruripe/ São Miguel Atlântico Nordeste Oriental
54726/ 54725 Coreaú/ Difusas do Litoral (Anor) Atlântico Nordeste Oriental
59740/ 59555 Dos Frades, Buranhaém e Santo Antônio Atlântico Leste
59201/ 59031 Leste Atlântico Leste
58539/ 58697 Recôncavo Sul Atlântico Leste
58230/ 58385 Recôncavo Norte Atlântico Leste
57778 Japaratuba e Sapucaia Atlântico Leste
57777 Sergipe Atlântico Leste
58076 Real BA/ Real SE/ Piaui SE Atlântico Leste
57928 Vaza Barris BA/ Vaza Barris SE/ Caueiras Abais
Atlântico Leste
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WATERGAP AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS RH
58384 Paraguaçu Atlântico Leste
58863 De Contas Atlântico Leste
60471 São Mateus/Rio São Mateus Atlântico Leste
60290 Rio Mucuri/ Itaúnas/ Riacho Doce/Bacias do Leste: Rio Itaúnas/Bacias do Leste: Peruípe/ Mucuri
Atlântico Leste
59376 Alto Rio Jequitinhonha/Rio Araçuaí/Rio Pardo/Pardo BA/ Jequitinhonha/Médio e Baixo Jequitinhonha
Atlântico Leste
60108/59926 Peruípe, Itanhaém e Jucuruçu/ Bacias do Leste Jucuruçu/ Bacias do Leste: Burunhaém
Atlântico Leste
54724 RH Parnaíba Parnaíba
57622 RH São Francisco/GI 1 São Francisco
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